四川某橋梁工程拱箱懸索吊裝施工方案

1、重慶市巫山縣關(guān)門崖大橋工程拱箱吊裝施工技術(shù)方案(文字說明)編制： 復(fù)核： 審核： 湖南湘西路橋公司關(guān)門崖大橋項目經(jīng)理部2009年12月重慶市巫山縣關(guān)門崖大橋拱箱無支架纜索吊裝施工技術(shù)方案1.工程概況重慶市巫山縣關(guān)門崖大橋起點樁號k0+121.98，終點樁號k0+252.02，橋梁全長130.04米。橋面寬8m，跨越洋溪河，本橋立面為-0.3%縱坡，平面位于直線上，橋面設(shè)雙向2%橫坡。河岸陡峭，為典型的u型河谷。橋位處覆蓋層較薄，其下為角礫巖或灰?guī)r。大橋下部結(jié)構(gòu)兩岸主拱墩為c30砼，嵌入中風化整體角礫巖或灰?guī)r內(nèi)。兩岸橋臺為重力式u型橋臺，基礎(chǔ)、側(cè)墻及臺身皆為c30細石砼砌mu100塊石結(jié)構(gòu)，臺帽

2、為c30砼。主橋上部結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土等截面懸鏈線箱形板拱，主孔計算跨徑90米，矢跨比1/5，拱軸系數(shù)m=1.988。主拱圈拱箱高1.8米，其中預(yù)制拱箱高1.7米，現(xiàn)澆頂板厚0.1米；拱圈頂寬7.6米，由3片1.5米寬中箱及2片1.55米寬邊箱構(gòu)成。設(shè)計每片箱肋分五段預(yù)制吊裝合攏，節(jié)段最大吊裝凈重量40噸。全橋共需預(yù)制安裝拱箱25段。拱箱節(jié)段全部吊裝完成，接頭焊接完畢后，澆筑縱橫接縫及頂板現(xiàn)澆層混凝土，整體化拱圈。拱上采用墊梁、雙柱式排架和懸臂蓋梁來支承橋面結(jié)構(gòu)，主拱上橋面板為8米跨徑鋼筋混凝土簡支空心板。引橋上部構(gòu)造采用13米跨徑鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力簡支空心板。拱箱及橋面空心板預(yù)制場考慮設(shè)置在左

3、岸引道上，通過開挖橋頭山體滿足預(yù)制場的布置要求。拱箱采用無支架纜索吊裝系統(tǒng)進行安裝，吊裝系統(tǒng)布置見下節(jié)。2、懸索吊裝系統(tǒng)的布置2.1、總體布置(圖01)根據(jù)該橋?qū)嶋H地形特點，確定吊裝索跨為20m+217.04m+18m。兩岸利用現(xiàn)有地形，不設(shè)塔架，分別在k0+70.98(左岸)和k0+288.02(右岸)位置設(shè)置鋼筋砼排架墊梁來支承主、扣索座滑輪滑梁，實施時墊梁位置根據(jù)現(xiàn)場實測地形及地質(zhì)情況可進行少量調(diào)整，墊梁頂面應(yīng)與該樁號處橋軸線位置的地面高度基本一致，同時立柱地面以上高度應(yīng)不大于4米。在兩岸墊梁后各設(shè)置3根(1.5m)單根抗拉力1159.87kn的鋼筋砼主錨樁來進行主索、二扣扣索、工作索及

4、起吊、牽引千斤繩的錨固，左岸主錨樁設(shè)于墊梁后20m處，后拉索與水平面夾角14.2257，右岸主錨樁設(shè)于墊梁后18m處，后拉索與水平面夾角2.5044。另在每岸橋臺基礎(chǔ)內(nèi)埋設(shè)5個圓鋼錨環(huán)，一扣扣索過交界墩頂座滑輪錨固于錨環(huán)上。拱箱安裝系統(tǒng)采用單組主索并根據(jù)所吊箱肋位置在墊梁頂進行橫移，主索在主錨碇上的錨固位置不變，所產(chǎn)生的后拉索橫向水平分力通過在墊梁后主索上設(shè)置夾板并利用滑車組橫向牽引來克服。纜索系統(tǒng)總體布置見圖號01。2.2、吊重的確定根據(jù)設(shè)計圖紙?zhí)峁跋涔?jié)段最大凈重量為40噸，在吊裝計算中，按拱箱40噸控制設(shè)計，計算重量pmax(40+5)1.254噸，5噸為吊具、配重及施工荷載，1.2為

5、沖擊系數(shù)。2.3、主索主索按靜力平衡原理進行計算，先假定主索初始垂度，計算重索垂度。初始(空索)垂度(f0)自定以后，空索長度(s0)為定值，在荷載作用下必然引起彈性伸長，受載后的總長度s應(yīng)等于空索長度s0加上由于荷載引起的彈性伸長值s，即s=s0+s。重索長度有兩個途徑計算：一是按假設(shè)重索垂度，以圖形幾何關(guān)系算得s；二是按假設(shè)重索垂度，以計算主索內(nèi)張力得到彈性伸長s算得重索長度s=s0+s。當ss(在要求的精度內(nèi))，則假設(shè)重索垂度為所求解，重索垂度求出后，其它需要值即可解出。在墊梁頂布置1組456.5mm(637+1)的麻芯鋼索作為主索，公稱抗拉強度170kg/mm2。單根鋼繩破斷拉力為16

6、4噸。懸索跨度l217.04m，空索垂度f08.5m，矢跨比為l25.53，當?shù)踔量缰袝r，主索垂度fmax14.834m，矢跨比l14.63，主索最大張力tmax2063.448kn，安全系數(shù)k3.183。主索用量4300米。為使懸索受力均勻，主索通過120噸大噸位滑輪串聯(lián)，使張力自動調(diào)整均勻，見圖(18)(20)。主索按預(yù)制場起吊、右岸拱腳段就位、運輸構(gòu)件至索跨跨中共計算三種工況。計算初始數(shù)據(jù)及計算結(jié)果如下：初 始 數(shù) 據(jù) 吊裝跨徑 217.04 米 前后兩吊點間水平距離(單吊點取零值) 13 米 起吊岸主錨距塔架水平距離 20 米 非起吊岸主錨距塔架水平距離 18 米 兩岸塔頂高差(起吊岸

7、低取正值，等高取零值)-4 米 起吊岸主索后拉索與水平面夾角 14.2257 度 非起吊岸主索后拉索與水平面夾角 2.5044 度 主索彈性模量 75.6 千牛/平方毫米 安裝期與吊運期最大溫差(溫度升高取正值) 0 攝氏度(不考慮溫度影響) 起吊結(jié)構(gòu)重量(包括吊具及動力系數(shù)) 540 千牛 主索單位重量 .444 千牛/米 主索破斷拉力 6560 千牛 主索截面面積 4712.4 平方毫米 擬定的主索跨中安裝垂度 8.5 米 主 索 計 算 結(jié) 果 空索情況: 空索跨中垂度f0= 8.5 米 空索初始長度s0= 256.6125 米(不含后拉索回頭長度) 空索后拉索張力(較大岸)t0= 31

8、2.3085 千牛 起吊岸塔架空索水平力差h10= 4.897429 千牛 起吊岸塔架空索豎直力v10= 130.608 千牛 非起吊岸塔架空索水平力差h20=-2.628216 千牛 非起吊岸塔架空索豎直力v20= 56.09152 千牛 結(jié)構(gòu)后吊點距起吊岸塔架 25 米時的情況:(預(yù)制場起吊) 1、不計溫度影響 后吊點垂度f1= 8.272924 米 前吊點垂度f2= 10.19949 米 跨間主索水平張力h= 1523.849 千牛 主索最大張力t= 1616 千牛 起吊岸塔架主索水平力差h1=-42.59636 千牛 起吊岸塔架主索豎直力v1= 935.0219 千牛 非起吊岸塔架主索

9、水平力差h2=-1.720321 千牛 非起吊岸塔架主索豎直力v2= 165.2047 千牛 結(jié)構(gòu)后吊點距起吊岸塔架 149 米時的情況:(右岸拱腳段就位) 1、不計溫度影響 后吊點垂度f1= 13.38049 米 前吊點垂度f2= 12.42452 米 跨間主索水平張力h= 1873.236 千牛 主索最大張力t= 1915.583 千牛 起吊岸塔架主索水平力差h1= 43.10965 千牛 起吊岸塔架主索豎直力v1= 699.7939 千牛 非起吊岸塔架主索水平力差h2=-40.51717 千牛 非起吊岸塔架主索豎直力v2= 484.2585 千牛 結(jié)構(gòu)吊運至跨中時的情況: 1、不計溫度影

10、響 跨中主索最大垂度f= 14.83389 米 跨間主索水平張力h= 2032.567 千牛 跨中主索最大張力t= 2063.448 千牛 主索安全系數(shù)k= 3.179146 起吊岸塔架主索水平力差h1= 32.39443 千牛 起吊岸塔架主索豎直力v1= 862.727 千牛 非起吊岸塔架主索水平力差h2=-17.33549 千牛 非起吊岸塔架主索豎直力v2= 370.3897 千牛 (1)、考慮主索彎曲作用應(yīng)力構(gòu)件運輸至跨中時主索張力最大，按此階段控制計算。tmax/anv其中：主索最大張力：tmax2063.448kn。墊梁座滑輪位置主索受到的最大垂直作用力：v=862.727kn。鋼索

11、截面積： an4712.4 mm2。鋼索彈性模量：e75.6 kn/mm2。 塔頂主索滑輪數(shù)量：n4。代入上式得到：tmax/anv1.0393103mpa。主索鋼絲公稱抗拉強度：max1.7103mpa。則、考慮主索彎曲作用應(yīng)力安全系數(shù)k1.2max/1.21.7103/1.03931031.962?？梢姡紤]主索彎曲作用應(yīng)力安全系數(shù)基本滿足要求。(2)、考慮主索接觸作用應(yīng)力tmax/ancee/d其中：鋼絲直徑：2.6 mm。滑輪直徑：d=450 mm。鋼索彈性模量折減系數(shù)：ce=0.104+0.042d/d。鋼索直徑d56.5mm。代入上式得到：tmax/an(0.104+0.042d/

12、d)e/d0.488103mpa。則、考慮主索接觸作用應(yīng)力安全系數(shù)kmax/1.7103/0.4881033.482考慮主索接觸作用應(yīng)力安全系數(shù)滿足要求。2.4、工作索工作索的計算原理和方法與主索相同?？紤]到吊運扣索、檢修滑車及運送小型機具，在塔頂布置了1根47.5mm(637+1)工作索，公稱抗拉強度170kg/mm2，破斷拉力 117.5t，工作索安裝垂度f06.5m，按計算重量8t進行控制，吊重跨中垂度fmax13.500m，最大張力tmax360.434kn，安全系數(shù)k3.263。工作索用量300米。工作索按吊籃位于預(yù)制場內(nèi)側(cè)、右岸引橋臺尾及索跨跨中共計算三種受力工況，計算初始數(shù)據(jù)及計

13、算結(jié)果如下：初 始 數(shù) 據(jù) 吊裝跨徑 217.04 米 前后兩吊點間水平距離(單吊點取零值) 0 米 起吊岸主錨距塔架水平距離 20 米 非起吊岸主錨距塔架水平距離 18 米 兩岸塔頂高差(起吊岸低取正值，等高取零值)-4 米 起吊岸主索后拉索與水平面夾角 14.2257 度 非起吊岸主索后拉索與水平面夾角 2.5044 度 主索彈性模量 75.6 千牛/平方毫米 安裝期與吊運期最大溫差(溫度升高取正值) 0 攝氏度 起吊結(jié)構(gòu)重量(包括吊具及動力系數(shù)) 80 千牛 主索單位重量 .07943 千牛/米 主索破斷拉力 1175 千牛 主索截面面積 843.47 平方毫米 擬定的主索跨中安裝垂度

14、6.5 米 主 索 計 算 結(jié) 果 空索情況: 空索跨中垂度f0= 6.5 米 空索初始長度s0= 256.2455 米(不含后拉索回頭長度) 空索后拉索張力(較大岸)t0= 72.65142 千牛 起吊岸塔架空索水平力差h10= 1.543598 千牛 起吊岸塔架空索豎直力v10= 27.80107 千牛 非起吊岸塔架空索水平力差h20=-.2996841 千牛 非起吊岸塔架空索豎直力v20= 10.45567 千牛 結(jié)構(gòu)吊點距起吊岸塔架 20 米時的情況: 1、不計溫度影響 吊點垂度f= 6.642359 米 跨間主索水平張力h= 242.2478 千牛 主索最大張力t= 256.9648

15、 千牛 起吊岸塔架主索水平力差h1=-6.837136 千牛 起吊岸塔架主索豎直力v1= 148.8609 千牛 非起吊岸塔架主索水平力差h2=-.0425296 千牛 非起吊岸塔架主索豎直力v2= 22.12581 千牛 結(jié)構(gòu)吊點距起吊岸塔架 181 米時的情況: 1、不計溫度影響 吊點垂度f= 9.181421 米 跨間主索水平張力h= 290.1024 千牛 主索最大張力t= 298.426 千牛 起吊岸塔架主索水平力差h1= 7.657899 千牛 起吊岸塔架主索豎直力v1= 98.85617 千牛 非起吊岸塔架主索水平力差h2=-8.038572 千牛 非起吊岸塔架主索豎直力v2=

16、83.03056 千牛 結(jié)構(gòu)吊運至跨中時的情況: 1、不計溫度影響 跨中主索最大垂度f= 13.50027 米 跨間主索水平張力h= 356.1845 千牛 跨中主索最大張力t= 360.4342 千牛 主索安全系數(shù)k= 3.259957 起吊岸塔架主索水平力差h1= 6.802881 千牛 起吊岸塔架主索豎直力v1= 143.7595 千牛 非起吊岸塔架主索水平力差h2=-2.131799 千牛 非起吊岸塔架主索豎直力v2= 57.7288 千牛 工作索應(yīng)力安全系數(shù)亦滿足規(guī)范要求,計算過程略。2.5、座滑輪支承墊梁、滑梁(見附圖0206)根據(jù)地形的特殊性和節(jié)約施工措施費用，兩岸不設(shè)置塔架，僅

17、在錨碇前緣20m（右岸18 m）位置(左岸樁號：k0+70.98，右岸樁號：k0+288.02)設(shè)置鋼筋砼排架墊梁來支承座滑輪滑行分配梁。座滑輪頂面標高由拱頂標高191.75+fmax+工作高度來決定，即為191.75+14.834+10=216.584m，實際左岸座滑輪頂面高程為225.17m，墊梁頂面高程224.35m，右岸座滑輪頂面高程為221.17m，墊梁頂面高程220.35m，可見工作高度很富余。墊梁寬度1.1m，高度1.1m，墊梁下設(shè)置3根1.0m鋼筋混凝土立柱，基礎(chǔ)為與立柱等直徑的樁基礎(chǔ)，樁基深度按嵌入基巖深度不小于2.5m控制，同時墊梁頂面應(yīng)與該樁號處橋軸線位置的地面高度基本一

18、致，同時立柱地面以上高度應(yīng)不大于4米，否則應(yīng)對墊梁頂面標高進行一定的調(diào)整。墊梁為c30鋼筋混凝土，左岸混凝土數(shù)量為23.2立方米，右岸混凝土數(shù)量為26.3立方米。兩岸墊梁橫向按吊中箱、次邊箱、邊箱，縱向按拱箱預(yù)制場起吊、運輸至索跨跨中、右岸拱腳段就位分別計算了九個工況，經(jīng)比較分析，最大受力工況為左岸預(yù)制場拱箱起吊時左岸墊梁受力工況，在主索、二扣扣索、工作索及起吊、牽引千斤索的共同作用下，該工況墊梁最大承受豎直力1509.109kn，縱向水平力-91.284kn(向岸)，橫向水平力370.332kn。墊梁利用微機結(jié)構(gòu)分析通用程序sap2000按空間梁單元計算內(nèi)力(軸力n、彎矩m和剪力q)并進行配

19、筋設(shè)計，計算模型見圖(1)；樁基礎(chǔ)利用同濟大學(xué)啟明星軟件etools v2.0工程計算器按m法計算內(nèi)力(軸力n、彎矩m和剪力q)，并進行配筋復(fù)核。墊梁及立柱內(nèi)力計算結(jié)果見圖(2)。圖(1)、立柱墊梁計算模型（拉伸模型）圖(2)、立柱墊梁內(nèi)力圖(平面內(nèi)彎矩圖)(平面外彎矩圖)(軸力圖)(平面內(nèi)剪力圖)(平面外剪力圖)(1)、墊梁內(nèi)力計算結(jié)果：最大彎矩m3=-997.69 kn.m，相應(yīng)m2=-187.08 kn.m；最大剪力q2=739.644 kn，相應(yīng)q3=74.975 kn；最大軸力n=-418.876 kn。(2)、立柱內(nèi)力計算結(jié)果：最大彎矩m3=169.57 kn.m，相應(yīng)m2=-26

20、.88 kn.m；最大剪力q2=-48.544 kn，相應(yīng)q3=16.309 kn；最大軸力n=-1033.065 kn。滑梁為232b工字鋼(材質(zhì)a3鋼)，主要用于座滑輪在不同肋位時的橫移和支承，滑梁接長采用坡口對接焊，保證等強度連接，同時為便于座滑輪在空索狀態(tài)下橫移，滑梁接頭及上翼緣應(yīng)用砂輪打磨光滑，上表面涂抹黃油，座滑輪橫移到位后，與滑梁間用連接螺栓固定?；豪妙A(yù)埋在墊梁內(nèi)的地腳螺栓固定?；蟹峙淞壕植砍袎河嬎銤M足規(guī)范要求?；何催M行橫向受力驗算，若橫向變形較大，可每間隔1米將兩根工字梁橫向焊接成整體(在腹板上加焊10mm厚橫隔板)。由于兩岸錨碇距墊梁很近(20m、18m)，采用單組主

21、索吊、扣邊箱時主、扣索后拉索將產(chǎn)生較大的橫向傾斜，從而產(chǎn)生很大的橫向水平分力。經(jīng)計算，吊邊箱時最大橫向水平力為481.405kn。為克服吊邊箱時主索對座滑輪、墊梁的橫向荷載作用，在墊梁后2.5m位置的主索上設(shè)置夾板和50噸橫向牽引滑車組 (見圖11)，通過收緊滑車組使主索座滑輪基本不受橫向水平荷載作用。2.6、錨碇(圖0711)兩岸主錨碇設(shè)計皆采用樁式錨碇，一扣采用在橋臺基礎(chǔ)內(nèi)埋設(shè)錨環(huán)。主錨碇相對于主橋軸線對稱布置，用作主索、工作索、二扣扣索及起吊、牽引千斤索等的錨固。錨樁全部嵌入中風化基巖。錨樁采用c30砼。每岸設(shè)置3根直徑1.5m的鋼筋混凝土錨樁，每根樁長7m，樁與樁橫向中心距離2.5m，

22、橫向通過素混凝土連接成整體。左岸主錨碇總的拉力為3115.25kn，按圖07中鋼索布置，單樁最大拉力1159.87kn；右岸主錨碇總的拉力為3064.04t，單樁最大拉力1148.09kn。按水平荷載樁利用m(上部2m地基比例系數(shù)m取80 mn/m4，下部取300mn/m4)法計算錨樁內(nèi)力(剪力q和彎矩m)，并進行配筋設(shè)計；計算時未考慮前緣托板的作用，偏于安全。兩岸計算單樁承受的最大彎矩mmax=-2250.3kn.m，最大剪力qmax=1147kn，側(cè)壁最大土應(yīng)力0.35mpa（2m以下巖石部分），樁頂最大位移1.0mm。按圖09、10配筋，實際單樁極限抗剪力為1628.1kn；按最大彎矩計

23、算單樁需均勻配置19根d28mm級鋼筋，實際配置22根d28mm級鋼筋，且受拉區(qū)主筋間距為受壓區(qū)主筋間距的一半?？梢婂^樁強度是滿足要求的。一扣錨環(huán)預(yù)埋于兩岸橋臺基礎(chǔ)內(nèi)，基礎(chǔ)建議通過設(shè)計同意改為c25片石混凝土，錨環(huán)埋入混凝土中深度1.8米，并在后部彎鉤位置埋設(shè)兩根28的螺紋錨筋，錨筋長度1米左右；錨環(huán)使用前做抗拉試驗，單個錨環(huán)試驗抗拉力控制在20噸左右。每岸橋臺共埋設(shè)5個錨環(huán)，橫向間距1.5米，相對于橋軸線對稱布置，每道一扣扣索應(yīng)至少由兩個錨環(huán)承載(每個錨環(huán)錨固1根30扣索)，錨固位置以扣索力的合力基本與所安裝肋在同一豎直面內(nèi)為原則(及兩根扣索盡量與所安裝肋對稱布置)。2.7、扣索兩岸二扣扣索

24、采用243.5mm(637+1)的麻芯鋼索，公稱抗拉強度170kg/mm2，單根破斷拉力97.17噸。一扣扣索采用230mm(637+1)的麻芯鋼索，公稱抗拉強度170kg/mm2，單根破斷拉力47.60噸。兩岸一扣扣索過交界墩頂座滑輪進入引橋臺基礎(chǔ)內(nèi)的預(yù)埋錨環(huán)錨固，二扣扣索皆通過墊梁頂座滑輪錨固于主錨樁上。右岸扣索與扣點捆綁千斤繩的連接采用h板及轉(zhuǎn)向輪，一扣采用30噸h板及30噸轉(zhuǎn)向輪，二扣采用60噸h板及60噸轉(zhuǎn)向輪；左岸為拱箱起吊岸，為便于拱箱出臺，二扣利用60噸扣架將每道扣索的兩根鋼索分開，拱箱從兩根扣索之間吊運通過，一扣仍采用30噸h板及30噸轉(zhuǎn)向輪與捆綁繩連接。單肋共計4道(8根)

25、扣索， 扣索長短采用滑車組卷揚機調(diào)整。兩岸一扣扣索長50m(含回頭卡長度)，左岸二扣扣索長145m(含回頭卡長度)，右岸二扣扣索長130m(含回頭卡長度)；全橋扣索用量：43.5mm(637+1)鋼索550m，30mm(637+1)鋼索200m?？鬯鲝埩Π挫o力平衡方法計算，拱腳與各分段點按鉸接考慮，扣索與各扣段一起構(gòu)成一靜定結(jié)構(gòu)，每道風纜按初始張力5t進入計算。每岸按扣掛拱腳段、第二段和拱頂合攏段分別進行計算，每道扣索按各階段的最大索力控制設(shè)計。計算合攏狀態(tài)時，合攏段計入一半重量。同時為保證在扣掛過程中接頭處拱箱局部受力的安全，施工時應(yīng)注意拱箱接頭處混凝土土及預(yù)埋連接構(gòu)件的施工質(zhì)量，最好將設(shè)計

26、圖中與端頭角鋼連接的鋼筋做一定加強。各階段扣索力計算成果及張力安全系數(shù)見下表：各階段扣索力計算成果表（噸）扣 掛狀 態(tài)左 岸右 岸一扣索力(t1)二扣索力(t2)一扣索力(t1)二扣索力(t2)第一段22.44022.477第二段28.64638.64328.80838.213合攏段22.38656.40522.59155.777安全系數(shù)k3.323.453.303.48可見，各扣索安全系數(shù)皆滿足大于3的規(guī)范要求。 2.8、起重索、牽引索拱箱兩個吊點抬吊，起重索采用19.5mm (637+1)的麻芯鋼索，公稱抗拉強度170kg/mm2，鋼繩破斷拉力為19.65噸。起吊滑車組走10線布置，跑頭拉

27、力f=2.556t，安全系數(shù)k=7.695，采用5t卷揚機做起吊動力,起吊卷揚機容繩量700m。工作起吊仍采用19.5mm麻芯鋼索，滑車組走23線布置，采用5t卷揚機做起吊動力。牽引索采用24mm(637+1)的麻芯鋼索，公稱抗拉強度170kg/mm2，鋼繩破斷拉力為29.391噸。最大牽引力11.30噸，牽引按來回線布置，滑車組走3線（不含通線），跑頭拉力f=4.083t，安全系數(shù)k=7.195，采用8t中快速卷揚機牽引。工作牽引采用19.5mm麻芯鋼索，滑車組走12線布置(來回線)，采用5t卷揚機牽引。起吊、牽引千斤繩直接進入錨碇。全橋起吊、牽引索用量：24mm鋼索1000米，19.5mm

28、鋼索2400米(含工作索起吊和工作索牽引)。2.9、拱箱風纜索拱箱浪風繩采用219.5mm鋼索，風纜與地面夾角不大于30，風纜水平投影與橋軸夾角不小于50，為減小風纜垂度的非彈性影響，風纜初張力按5噸控制，風纜地壟抗拉力不小于15噸(千斤繩亦按此控制并考慮8倍以上的安全系數(shù))。全橋考慮兩個肋的浪風，全橋需16道浪風繩。拱箱浪風繩用量約1800m。2.10、主要鋼索組成參數(shù)表主要鋼索組成參數(shù)表鋼索規(guī)格單位主 索(工作索)牽引索扣索扣索風纜索(起吊)鋼索直徑dmm56.52443.53019.5鋼絲直徑mm2.61.12.01.40.9鋼索型號637+1637+fc637+fc637+fc637+

29、fc重量kg/m11.0991.9826.5533.2111.326金屬截面積fkmm21178.1210.87697.08341.57141.16彈性模量ekmpa7560075600756007560075600線膨脹系數(shù)1/1.2e-51.2e-51.2e-51.2e-51.2e-5破斷拉力tpt16429.35697.1747.6019.65鋼絲公稱強度mpa17001700170017001700拉力安全系數(shù)應(yīng)大于35333(5)應(yīng)力安全系數(shù)應(yīng)大于23222(3)3、拱箱的吊裝吊裝系統(tǒng)安裝完成，正式吊裝前，應(yīng)進行以下幾方面的工作：(1)、復(fù)核跨徑、起拱線標高，放樣拱腳對位大樣并畫線。

30、(2)、對拱腳預(yù)埋件進行檢查和校正。(3)、檢測吊裝段拱箱的幾何尺寸及預(yù)制施工質(zhì)量。(4)、對吊裝系統(tǒng)進行全面檢查并進行試吊，以檢驗吊重能力及系統(tǒng)工作狀態(tài)。纜索系統(tǒng)的試吊包括吊重的確定及重物的選擇、系統(tǒng)觀測、試驗數(shù)據(jù)收集整理。3.1、試吊裝前的準備工作對整套纜索系統(tǒng)的全面檢查驗收，各關(guān)鍵設(shè)備材料檢查主要項目如下：(1)、卷揚機安裝布置合理、排繩順暢、錨固牢靠、電線接駁符合安全要求、機械電器運行良好(特別是剎車系統(tǒng))。(2)、鋼絲繩(牽引、起重)鋼絲繩質(zhì)量、磨損、斷絲情況、轉(zhuǎn)向的布置、摩擦等，穿索是否正確。(3)、轉(zhuǎn)向滑車、索鞍、跑車、滑車組轉(zhuǎn)動順暢，與鋼絲索聯(lián)接平順、固定牢靠。(4)、纜風索初

31、張力是否符合設(shè)計要求、錨固牢固、鋼絲繩質(zhì)量、磨損、斷絲情況。(5)、主索主索養(yǎng)護、鋼絲繩質(zhì)量、磨損、斷絲情況、錨固、聯(lián)接可靠(繩卡數(shù)量、擰緊情況)、垂度與設(shè)計相符。(6)、墊梁及各類地錨牢固，砼、鋼筋、結(jié)構(gòu)尺寸、錨固深度等符合設(shè)計要求。(7)、對試吊的物件及工具進行檢查，檢查起重、牽引、跑車、吊點連接、滑梁、座滑輪、卷揚機、轉(zhuǎn)向滑車等各部位運行情況，發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整解決。(8)、指揮系統(tǒng)(通訊)、準備工作檢查。(9)、纜索系統(tǒng)空載運行試驗。3.2、試吊方案(1)、根據(jù)有關(guān)技術(shù)規(guī)范的規(guī)定并結(jié)合本橋的實際情況，以本橋最大設(shè)計吊重g=40噸為100試吊重量，按60%g(24t)100%g(40t)1

32、20%g(48t)確定。吊重物分別選用：引橋13m空心板邊板1塊+8m空心板中板1塊(約24t)邊箱拱腳段(40t)邊箱拱腳段+8噸鋼材(48t)。(2)、試吊的目的是為了檢查以下幾個方面的情況：、檢查加載起吊后至跨中主索的垂度情況與設(shè)計是否相符。、觀測墊梁、地錨的變形數(shù)據(jù)和穩(wěn)定安全情況。、牽引索、起重索的動作情況，跑車、倒拐滑車、滑車輪組的運轉(zhuǎn)情況，卷揚機組的運行情況等。 、測試指揮系統(tǒng)的調(diào)度配合能力。(3)、試吊需要檢查項目和檢查方法、主索的吊重最大垂度：試吊最大重量節(jié)段，跑車運行至跨中，使用全站儀進行懸高測量，參照標高為兩岸座滑輪頂連線標高。、墊梁沉降量：檢查墊梁的沉降量，在墊梁施工完成

33、后測量墊梁頂面標高，記錄原始數(shù)據(jù)備案，纜索安裝完成后測量一次，再與試吊過程中測量標高進行比較，計算出沉降量。、地錨位移量：使用經(jīng)過計量部門標定好的千分表測量，試吊前在地錨的錨樁后側(cè)安裝并固定好千分表，千分表頂桿接觸地錨后，記錄每個千分表初讀數(shù)，試吊過程中觀測并記錄吊運過程中千分表讀數(shù)。并及時將變化量反饋到指揮小組。、滑梁及座滑輪的局部變形情況：通過目測檢查。、檢查座滑輪、橫移系統(tǒng)、牽引索、起重索、滑車輪的動作情況，跑車、卷揚機組的行走和運轉(zhuǎn)速度。通過目測和計時試運行等手段檢查。、檢查纜索吊裝系統(tǒng)設(shè)備滿負荷運行時，供電系統(tǒng)和用電設(shè)備線路能否滿足施工要求。通過電表讀數(shù)和各電路的電壓數(shù)據(jù)檢查。、檢查

34、通訊設(shè)備是否足夠，并能保持清晰的對話。3.3、拱肋安裝方法每肋分五段吊裝，全橋拱肋共25個吊裝節(jié)段。將預(yù)制好的拱箱通過平車軌道橫移至運輸主索下方，經(jīng)檢驗節(jié)段幾何參數(shù)和質(zhì)量符合設(shè)計要求后，準備利用運輸天線吊裝。拱肋吊裝利用千斤繩配合吊架捆綁吊裝，吊點位置設(shè)置在端頭第二塊橫隔板處?？埸c采用捆綁連接，扣點設(shè)置于端頭第二塊橫隔板處；兩岸一扣通過30噸h板及轉(zhuǎn)向輪與扣索連接，右岸二扣通過60噸h板及轉(zhuǎn)向輪與扣索連接(見圖16)；左岸為起吊岸，二扣設(shè)置60噸扣架將兩根扣索分開(見圖14)，以利在單組主索吊運的情況下后續(xù)拱箱從兩根扣索之間通過，以免與扣索發(fā)生干擾。捆綁千斤繩安全系數(shù)應(yīng)大于8；拱箱每個吊點采用

35、247.5mm捆綁千斤繩，按圖13進行布置；一扣扣點采用247.5mm捆綁千斤繩，二扣扣點采用447.5mm捆綁千斤繩，按圖14、圖16進行布置。同時注意吊、扣點捆綁位置應(yīng)預(yù)留槽口和埋設(shè)粗鋼筋或型鋼，防止捆綁繩滑移。(1)、拱肋合攏施工工藝：、先吊裝兩個拱腳段，設(shè)置不小于10cm的施工預(yù)抬高值；、再安裝兩個第二段，設(shè)置不小于20cm的施工預(yù)抬高值；、最后吊運拱頂段至跨中并下放至約高于設(shè)計標高，同時兩岸對稱循環(huán)逐漸下放拱腳段扣索、第二段扣索和拱頂段滑車組，使接頭慢慢抵緊，盡量避免拱頂段簡支擱置沖擊第二段。 、合攏松索控制：當下放至第二段前接頭與拱頂段端頭標高基本一致時，拱頂段先上好一端接頭螺栓，

36、然后觀測拱頂及接頭標高，若低于設(shè)計標高并超過規(guī)范容許值，在另一接頭處加墊鋼板進行調(diào)節(jié)至設(shè)計標高后上好螺栓完成合攏，將加墊鋼板焊于連接角鋼上?？鬯骷捌鸬趸嚱M松索過程中，除應(yīng)注意同時兩岸對稱循環(huán)逐漸下放拱腳段扣索、第二段扣索和拱頂段滑車組外，拱頂段起吊滑車組及各扣索一次松索長度應(yīng)盡量小，通過增加循環(huán)次數(shù)來達到扣索基本放松的目的，以保證施工安全。松索采取定長松索方法進行，扣索一次松索量可采用23cm，起吊滑車組跑頭可采用2030cm，并用粉筆在滑車組跑頭鋼索上做好標記；每松一次索(對稱)，應(yīng)進行一次各接頭及拱頂?shù)臉烁哂^測，并根據(jù)反饋的標高數(shù)據(jù)隨時進行松索量調(diào)整?？鬯鞯恼{(diào)整利用滑車組和卷揚機進行。經(jīng)

37、過多次松索循環(huán)，各扣索及起吊滑車組皆基本放松(保持1020左右索力)，拱肋標高亦符合設(shè)計要求后，再進行一次拱肋軸線的精確調(diào)整。、拱肋軸線控制：拱肋軸線橫向偏位、標高是吊裝拱肋的控制指標，是一個復(fù)雜的控制過程。在整個吊裝過程中，測量技術(shù)人員進行跟蹤觀測，使用拱肋側(cè)風纜對軸線偏位進行調(diào)節(jié)。風纜的錨固設(shè)置在兩岸陸地上。拱肋軸線標高調(diào)節(jié)依靠調(diào)整扣索長度來實現(xiàn)，扣索調(diào)節(jié)是為了使拱肋軸線符合設(shè)計要求，但是在安裝過程中頻繁調(diào)索也會影響施工的進度和結(jié)構(gòu)的內(nèi)力不斷變化，因此需要減少調(diào)索的次數(shù)，為此，拱肋在安裝階段需要設(shè)一定的預(yù)抬高量。拱肋軸線橫向偏位調(diào)節(jié)依靠調(diào)整拱肋側(cè)風纜長度來調(diào)節(jié)，扣索收緊、放松(合攏)的同時

38、，測量小組對整個過程進行跟蹤觀測，同時將所有已安裝拱肋的標高和軸線橫向偏位觀測數(shù)據(jù)反饋到指揮臺，由技術(shù)組分析數(shù)據(jù)后制訂出扣索和拱肋側(cè)風纜調(diào)整措施，確保吊裝節(jié)段準確、快速完成對接就位并轉(zhuǎn)換到完全扣掛狀態(tài)。拱肋完成合攏扣掛體系基本放松以及標高調(diào)整完成后，應(yīng)再一次通過側(cè)風纜對拱肋橫向偏位進行一次精確調(diào)整，最后再進行拱肋接頭的焊接。、拱肋接頭焊接：各接頭焊接利用在拱肋上設(shè)置吊架，吊架可采用鋼筋焊接結(jié)構(gòu)，也可采用腳手架管，吊架必須經(jīng)過受力驗算并保證足夠的安全度，并有安全防護措施。在吊架上鋪設(shè)腳手板作為操作平臺。、單肋合攏的穩(wěn)定性措施由于拱肋本身橫向?qū)挾容^小，單肋橫向穩(wěn)定性差，按公路橋涵設(shè)計手冊(拱橋)下

39、冊的有關(guān)章節(jié)計算，在自重和風力作用下，拱肋不能滿足橫向穩(wěn)定要求(不考慮風纜的穩(wěn)定作用)。拱肋的橫向穩(wěn)定主要依靠每吊裝段上下河各設(shè)一道纜風索來保證，纜風索對拱肋的作用，相當于拱肋在橫向的多點彈性支承，減小了拱肋的自由長度， 因而我們在設(shè)計風纜時，不僅考慮了它的強度，而且考慮了它的剛度(風纜截面積)，并通過較大的初張力減小垂度等非線性影響，同時對拱肋產(chǎn)生約束作用。通過計算，在拱肋安裝的各個階段，風纜參與共同受力，在最大風力及拱肋自重作用下，穩(wěn)定安全系數(shù)滿足規(guī)范不小于4的要求。同時，在風纜布置時，盡量滿足上下河對稱的原則，并盡量滿足公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范所要求的風纜角度。(2)、拱箱總體吊裝順序：、先

40、吊裝中肋，單肋合攏調(diào)整好拱肋軸線和標高后，擰緊接頭螺栓，吊、扣索松而不解 (保持1020左右索力)，收緊拱肋浪風，并進行拱肋縱向接頭焊接；接頭焊接完成后，解除起吊索，暫時保留扣索。、進行上游次邊肋的吊裝，解除中肋扣索并利用其進行扣掛，合攏調(diào)整好拱肋軸線和標高后，擰緊接頭螺栓，吊、扣索松而不解(保持1020左右索力)，收緊拱肋浪風，并進行上游次中肋縱向接頭及與中肋的橫向連接接頭的焊接；焊接完成后，才能解除吊、扣索。、雙肋合攏，縱橫向接頭焊接完成后，解除吊、扣索用于后續(xù)拱肋的安裝，但保留兩肋風纜索；然后安裝上游邊肋、下游次邊肋和邊肋，上游邊肋、下游次邊肋和邊肋的安裝可不設(shè)置風纜，利用倒鏈葫蘆和木契

41、塊連接于已安裝兩肋上來保證橫向穩(wěn)定和調(diào)整橫軸線。全部拱肋安裝完成，且縱橫向接頭焊接全部完成后，解除扣索和全部浪風索，拱肋安裝完畢。最后澆注縱橫接頭及頂板現(xiàn)澆層混凝土，整體化拱圈。拱肋吊裝順序如下圖示。(3)、拱肋安裝過程中應(yīng)注意的幾個問題：、在拱肋安裝的幾個主要受力階段，對墊梁、主索、扣索、錨碇進行張力、應(yīng)力、垂度和位移觀測，并作好記錄，以指導(dǎo)確保施工安全。、各扣段安裝應(yīng)設(shè)置一定的施工預(yù)抬高值(拱腳段10cm，第二段20cm)，此預(yù)抬高值為合攏前各段預(yù)抬高值，在各段安裝過程中，應(yīng)注意扣索及起吊滑車的調(diào)整，確保施工預(yù)抬高值始終不小于上述數(shù)值，以便拱頂段的順利安裝；在拱頂合攏段安裝并松索完成后，此

42、施工預(yù)抬高值消失。、拱頂段就位合攏時，兩岸逐漸對稱循環(huán)下放拱腳段、第二段扣索，同時緩慢下降拱頂段滑車組，使接頭縫慢慢抵緊，盡量避免拱頂段的簡支擱置和沖擊作用。、接頭焊接應(yīng)在軸線標高調(diào)整完成，松扣(保持10-20扣索力)和接頭充分抵緊后進行。、施工過程中應(yīng)注意千斤繩的配套使用，千斤繩的安全系數(shù)應(yīng)大于8倍；同時各鋼繩的索卡數(shù)量應(yīng)滿足規(guī)范及起重操作手冊的要求，索卡間距應(yīng)滿足規(guī)范及起重操作手冊的要求；索塔的連接螺栓及鋼索的索卡等必須擰緊。、吊環(huán)、倒拐滑車錨環(huán)、風纜錨環(huán)等應(yīng)采用韌性較好的鋼材，不能使用脆性大的鋼材。、拱肋合攏時的溫度應(yīng)按設(shè)計要求進行控制，設(shè)計沒明確要求的應(yīng)控制在當?shù)啬昶骄鶞囟戎蹈浇?、?/p>

43、風(風力六級以上)及雷雨天氣禁止吊裝作業(yè)。4、施工觀測控制拱肋安裝施工觀測主要分為五個方面：拱肋軸線控制；拱肋各扣點在各階段的標高控制；扣索各階段索力觀測；纜索吊裝系統(tǒng)主纜垂度及索力觀測；錨碇位移及墊梁沉降觀測。4.1、主索垂度和張力觀測主索垂度直接影響主索張力，同時影響牽引升角、牽引力及墊梁、錨碇受力。必須控制好安裝初始垂度，同時監(jiān)測吊重最大垂度及主索張力，并與理論計算值進行比較。其測量方法及儀器如下：、起吊前測量空載時的垂度，起吊后拱肋運至1/2跨時，再測重載最大垂度。觀測方法是在岸坡上適當?shù)胤酱_定一控制點，測出控制點標高和距跨中距離，在控制點上置經(jīng)緯儀，觀測主索跑車位置，讀出豎直角，即可

44、計算得垂度值。、主纜索力用頻譜分析儀測出。4.2、錨碇位移及墊梁沉降觀測錨碇通過錨樁抗剪來克服鋼索拉力。錨碇前緣土體將產(chǎn)生微小壓縮，引起錨碇位移，錨碇位移利用千分表進行觀測。墊梁沉降利用水平儀進行觀測。4.3、扣索索力觀測各階段的扣索索力見前面的各階段扣索力計算成果表。扣索力采用頻譜分析儀觀測；扣索力觀測需在每段拱肋安裝時進行。4.4、拱肋軸線的控制、在兩岸的拱肋軸線上適當高程位置(利用兩岸地形條件)各設(shè)一個拱肋軸線觀測站，觀測本岸吊裝節(jié)段上弦頂面拱肋軸線。 、拱肋吊裝前，在每節(jié)段拱肋軸線上頂面貼上用白漆打底劃紅漆的三角標志。、需配置j2經(jīng)緯儀2臺，測量人員4人。拱肋軸線觀測需在每段拱肋安裝及

45、合攏調(diào)整階段進行。4.5、拱肋各扣點在各階段的標高控制利用紅外儀進行拱肋各扣點在各階段的高程控制測量，具體方法如下：、拱肋各扣點在各階段的標高由設(shè)計單位提供，并換算至實際觀測點上進行控制。、全橋需兩臺電子全站儀，單棱鏡2個，多棱鏡及鏡桿2套，觀測人員2 人，記錄計算2人，前視2人(每岸各1人)，后視1人。、在合適位置設(shè)置一個高級后視水準點，兩套經(jīng)紅外儀都用這個水準儀點作后視高程。后視點到儀器距離大于儀器到后視點的距離。、在拱肋起吊前，在扣點位置拱箱頂面用紅油漆標明扣點的編號，以便查找。、觀測中需盤左盤右各觀測一次組成一個測回，取換算高程的平均值。、記錄表上應(yīng)注明觀測時的溫度、時間、編號。、測量

46、方法：紅外儀架在任意位置，用水準點高程為后視高程，測前視測點高程。后視水準儀點a高程ha，鏡高a，紅外儀與鏡高a的高差ha；前視鏡高b，紅外儀與鏡高b的高差hb，求高程hb。從后視計算儀站高程：h=ha+a-ha；從前視計算儀站高程：h=hb+b-hb；則：測點高程：hb=ha+a-ha+hb-b。拱肋標高觀測需在每段拱肋安裝、調(diào)索及合攏索松索過程中進行觀測。5、機械設(shè)備、勞動力及吊裝工期安排(1)、主要機械設(shè)備計劃懸索吊裝主要設(shè)備表名 稱規(guī) 格長 度數(shù)量合 計備 注鋼 索1主 索56.5300m41200m2扣 索30200m43.5550m3工作索47.5300m1300m4起吊、牽引索19.542400m含工作起吊、牽引2411000m主牽引5拱箱風纜索19.5161800m按二條肋浪風計算6扣索滑車組19.5150m5750m7安全網(wǎng)43.51302260m卷 揚 機： 12臺。1起 吊5t22牽 引8t13扣 索58t54工作索35t25預(yù)制場35t2橫移拱箱吊 具一滑 車1四線跑車30t2套跑車輪8個2起吊滑車30t4個5門10線3扣索滑車30t10個6門12線4牽引滑車15t4個23門5工作索起吊10t2個單門或2門6工作索牽引10t2個2門7風纜滑車15t16個單門(二